KR102116041B1 - 디올 화합물, 이로부터 얻어진 고분자, 이를 포함하는 고분자 필름 - Google Patents

디올 화합물, 이로부터 얻어진 고분자, 이를 포함하는 고분자 필름 Download PDF

Info

Publication number
KR102116041B1
KR102116041B1 KR1020180024725A KR20180024725A KR102116041B1 KR 102116041 B1 KR102116041 B1 KR 102116041B1 KR 1020180024725 A KR1020180024725 A KR 1020180024725A KR 20180024725 A KR20180024725 A KR 20180024725A KR 102116041 B1 KR102116041 B1 KR 102116041B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
formula
polymer
diol compound
represented
group
Prior art date
Application number
KR1020180024725A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190103817A (ko
Inventor
오누리
고문주
구본철
유남호
Original Assignee
한국과학기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술연구원 filed Critical 한국과학기술연구원
Priority to KR1020180024725A priority Critical patent/KR102116041B1/ko
Publication of KR20190103817A publication Critical patent/KR20190103817A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102116041B1 publication Critical patent/KR102116041B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D339/00—Heterocyclic compounds containing rings having two sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D339/08—Six-membered rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D319/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D319/10—1,4-Dioxanes; Hydrogenated 1,4-dioxanes
    • C07D319/14—1,4-Dioxanes; Hydrogenated 1,4-dioxanes condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D319/24—[b,e]-condensed with two six-membered rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D343/00—Heterocyclic compounds containing rings having sulfur and selenium or sulfur and tellurium atoms as the only ring hetero atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/34—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
    • C08G65/38—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/34—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
    • C08G65/38—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols
    • C08G65/40—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols from phenols (I) and other compounds (II), e.g. OH-Ar-OH + X-Ar-X, where X is halogen atom, i.e. leaving group
    • C08G65/4012—Other compound (II) containing a ketone group, e.g. X-Ar-C(=O)-Ar-X for polyetherketones
    • C08G65/4056—(I) or (II) containing sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G75/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G75/02—Polythioethers
    • C08G75/0204—Polyarylenethioethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Polyethers (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 디올 화합물, 이로부터 얻은 고분자, 이 고분자를 포함하는 고분자 필름이 제시된다.
[화학식 1]
Figure 112018021002626-pat00062

상기 화학식 1에서, X1 내지 X4는 각각 황(S), 산소(O) 또는 셀레늄(Se)이다.

Description

디올 화합물, 이로부터 얻어진 고분자, 이를 포함하는 고분자 필름 {Diol compound, polymer formed from the diol compound, and polymer film including the polymer}
본 발명은 디올 화합물, 이로부터 얻어진 고분자 및 그 고분자를 포함하는 고분자 필름에 관한 것이다.
고굴절 고분자는 첨단 광학 기기들의 개발에 따라 첨단 디스플레이 소자용 기판 재료, 카메라 렌즈 등의 광전자 소자 제조에서의 큰 응용 가능성을 가지고 있다. 광학 기기 및 광전자 소자에 응용하기 위해서는 고 굴절률 뿐만 아니라, 아베수, 낮은 복굴절, 광투과성, 기타 물리적 특성들이 요구된다.
일 측면에 따라 신규한 디올 화합물과 이로부터 얻어진 고분자를 제공하는것이다.
다른 측면에 따라 상술한 고분자를 포함하는 고분자 필름을 제공하는 것이다.
일 측면에 따라 하기 화학식 1로 표시되는 디올 화합물이 제공된다.
[화학식 1]
Figure 112018021002626-pat00001
상기 화학식 1에서, X1 내지 X4는 각각 황(S), 산소(O) 또는 셀레늄(Se)이다.
다른 측면에 따라 상술한 디올 화합물과, 둘 이상의 할로겐 원자를 갖는 C6-C30 방향족 화합물의 중합 반응 생성물인 고분자가 제공된다.
또 다른 측면에 따라 상술한 고분자를 포함한 고분자 필름이 제공된다.
본 발명의 일구현예에 따른 디올 화합물을 이용하여 얻은 고분자 필름은 높은 굴절율을 나타내고 결정성이 낮아질 수 있으며, 무정형을 유지할 수 있고 복굴절률이 낮게 유지될 수 있다.
도 1은 실시예 1에 따라 얻은 디올 화합물의 핵자기공명(Nuclear magnetic resonance, NMR) 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 2는 실시예 4 및 5에 따라 제조된 고분자 필름의 적외선 분광법(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR) 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 3은 실시예 4 및 5에 따라 제조된 고분자 필름의 자외선-가시광선 분광광도계(Ultraviolet-visible spectroscopy, UV-Vis) 측정 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
도 4는 실시예 4 및 5에 따라 제조된 고분자 필름의 시차주사 열량 측정(Differential scanning calorimetry, DSC) 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 5는 실시예 4 및 5에 따라 제조된 고분자 필름의 열중량 분석(Thermogravimetric analyzer, TGA) 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 6은 실시예 4 및 5에 따라 제조된 고분자 필름의 굴절률(refractive index) 측정 결과를 도시한 그래프이다.
이하, 디올 화합물, 이로부터 얻은 고분자, 이러한 고분자를 포함하는 고분자 필름에 대하여 보다 상세하게 살펴 보기로 한다.
하기 화학식 1로 표시되는 디올 화합물이 제공된다.
[화학식 1]
Figure 112018021002626-pat00002
상기 화학식 1에서, X1내지 X4는 각각 황(S), 산소(O) 또는 셀레늄(Se)이다.
본 명세서에서, "디올 화합물" 이란 2개의 하이드록시기를 포함한 페닐기를 포함하는 방향족 화합물을 의미한다.
각종 광학 기기 및 광전자 소자에 응용 가능한 광학필름으로서 고 굴절률 뿐만 아니라, 아베수, 낮은 복굴절, 광투과성과 같은 광학 특성이 우수한 고분자 필름 개발에 대한 필요성이 높다.
본 발명자들은 이에 상술한 필요성에 부합하여 높은 굴절률을 가져 우수한 광학 특성을 갖는 고분자 필름을 제공하고 이러한 고분자 필름을 제조하는데 유용한 신규한 디올 화합물을 제공한다. 디올 화합물은 벤젠고리 내에 산소(O), 황(S), 셀레늄(Se)과 같이 전기 음성도가 강하고 분극률이 높은 원소를 포함한다. 이러한 디올 화합물은 상술한 원소를 함유하여 분자 내 π전자들의 이동을 저하시킬 수 있어서 가시광선 영역의 빛을 흡수하는 것을 줄이는 효과를 가져올 수 있다. 또한 상기 디올 화합물은 다수의 황 원자를 포함하고 있으므로 이를 이용하여 광학재료를 제조하는 경우 필름의 굴절률을 향상시키고, 복굴절률을 감소시킬 수 있다. 또한 일 구현예에 따른 디올 화합물 내에 유연한 티오에테르를 도입시켜 낮은 복굴절률 특성을 얻을 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 하기 화학식 1a 내지 화학식 1c로 표시되는 화합물 중에서 선택된 하나이다.
[화학식 1a]
Figure 112018021002626-pat00003
[화학식 1b]
Figure 112018021002626-pat00004
[화학식 1c]
Figure 112018021002626-pat00005
상기 화학식 1a 내지 1c에서, X1 내지 X4는 각각 황(S), 산소(O) 또는 셀레늄(Se)이고, 예를 들어 황이다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 하기 화학식 2로 표시되는 화합물이다.
[화학식 2]
Figure 112018021002626-pat00006
상기 화학식 1은 하기 화학식 2-1 내지 2-3으로 표시되는 화합물 중에서 선택된 하나이다.
[화학식 2-1]
Figure 112018021002626-pat00007
[화학식 2-2]
Figure 112018021002626-pat00008
[화학식 2-3]
Figure 112018021002626-pat00009
다른 측면에 따라 상술한 디올 화합물과 둘 이상의 할로겐 원자를 갖는 C6-C30 방향족 화합물의 중합 반응 생성물인 고분자가 제공된다.
상기 할로겐 원자를 갖는 C6-C30 방향족 화합물은 할로겐 원자를 갖는 C5-C30카보시클릭 그룹 또는 할로겐 원자를 갖는 C2-C30헤테로시클릭 그룹일 수 있다.
상기 할로겐 원자를 갖는 C6-C30 방향족 화합물에서 방향족 화합물은 예를 들어 서로 독립적으로, 벤젠 그룹, 피리딘 그룹, 피리미딘 그룹, 피리다진 그룹, 피라진 그룹, 트리아진 그룹, 피롤 그룹, 피라졸 그룹, 이미다졸 그룹, 트리아졸 그룹, 옥사졸 그룹, 이속사졸 그룹, 옥사디아졸 그룹, 티아졸 그룹, 이소티아졸 그룹 및 티아디아졸 그룹 중에서 선택될 수 있다.
상기 둘 이상의 할로겐 원자를 갖는 방향족 화합물은 예를 들어 하기 화학식 3-1 내지 3-4로 표시되는 화합물이다.
[화학식 3-1] [화학식 3-2] [화학식 3-3] [화학식 3-4]
Figure 112018021002626-pat00010
Figure 112018021002626-pat00011
Figure 112018021002626-pat00012
Figure 112018021002626-pat00013
화학식 3-1 내지 3-4중, M은 질소(N)이며, R1 및 R2는 서로 독립적으로 Br, Cl 또는 I이고, R3 및 R4는 서로 독립적으로 수소, C1-C10의 알킬기, C6-C20의 아릴기, 시아노기, -SCH3, 또는 -SCH2CH3이다.
상기 할로겐 원자를 갖는 방향족 화합물은 구체적으로 하기 화학식 4로 표시되는 화합물 중에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
[화학식 4]
Figure 112018021002626-pat00014
Figure 112018021002626-pat00015
Figure 112018021002626-pat00016
Figure 112018021002626-pat00017
Figure 112018021002626-pat00018
Figure 112018021002626-pat00019
Figure 112018021002626-pat00020
일구현예에 따른 고분자는 하기 화학식 5로 표시되는 고분자일 수 있다.
[화학식 5]
Figure 112018021002626-pat00021
상기 화학식5 에서, X1내지 X4는 서로 독립적으로 황(S), 산소(O) 또는, 셀레늄(Se)이고,
Ar1은 하기 화학식 6-1 내지 6-3으로 표시되는 그룹이고,
[화학식 6-1] [화학식 6-2] [화학식 6-3] [화학식 6-4]
Figure 112018021002626-pat00022
Figure 112018021002626-pat00023
화학식 6-1 내지 6-4 중, M은 질소(N)이며,
R3 및 R4는 서로 독립적으로 수소, C1-C10의 알킬기, C6-C20의 아릴기, 시아노기, Br, Cl, I, COOH, -SCH3, 또는 -SCH2CH3이고,
n은 중합도로서 10 내지 1000의 정수이다.
상기 화학식 5에서 Ar1은 하기 화학식 7로 표시되는 그룹중에서 선택될 수 있다.
[화학식 7]
Figure 112018021002626-pat00024
Figure 112018021002626-pat00025
Figure 112018021002626-pat00026
일구현예에 따른 고분자는 예를 들어 하기 화학식 7 또는 8로 표시되는 고분자일 수 있다.
[화학식 7]
Figure 112018021002626-pat00027
화학식 7중, n은 중합도로서 10 내지 1000의 정수이고,
[화학식 8]
Figure 112018021002626-pat00028
화학식 8중, n은 중합도로서 10 내지 1000의 정수이다.
또 다른 측면에 따라 상술한 고분자를 함유한 고분자 필름을 제공한다.
일구현예에 따른 고분자 필름은 637nm 파장에서 굴절률이 1.71 내지 1.72이고, 360℃ 이상의 온도, 예를 들어 360 내지 400℃에서 상기 고분자의 총중량이 상온(25℃)에서의 고분자의 총 중량의 90% 정도로 감소한다.
본 발명의 고분자 필름은 광학필름으로서 매우 유용하다. 그리고 이러한 고분자 필름은 유기전자소자와 같은 플래서블(flexible) 디스플레이 소자용 기판 재료, 카메라 렌즈, 마이크로렌즈, OLED 캡슐 소자와 같은 광전자 소자에 이용될 수 있고 기능성 광학코팅 및 고광도 LED (Light Emitting Diode) 제작시 필름 및 코팅재료, 또는 봉지재로서 유용하다.
플랙서블 기판 재료로서 폴리이미드 필름을 이용하는 경우 발광층과 기판의 굴절률 차이로 만족할만한 발광 효율을 얻기가 어려웠다. 그러나 본 발명의 고분자 필름은 고굴절 투명 기판 소재로 이용하면 상술한 발광효율의 저하 문제점을 해결하여 발광효율을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명의 고분자 필름은 cmos 센서의 마이크로 렌즈나 홀로그램 그리고 프리즘시트 반사방지(AR) 코팅등에 응용가능하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예들에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예 1: 화학식 2-1의 디올 화합물의 제조
1 L 둥근 플라스크에 4-플루오르싸이오페놀 25 g, 발열 황산 500 ml을 넣고 질소분위기 하에서 1일간 반응한 후 아세트산 500 ml, 아연 11.5 g을 넣고 135 ℃에서 18시간 환류시켜 2,7-다이플루오로시안트렌 (A) 10.4 g을 수득하였다.
Figure 112018021002626-pat00029
(A)
50 ml 둥근플라스크에 DMF 16 ml, 2,7-다이플루오로시안트렌(2,7-difluorothianthrene) (A) 2.0 g, 4-하이드록시벤젠티 올 (A) 2.2 g, 탄산칼슘 2.89g을 넣고, 150℃, 질소 분위기 하에서 1일간 환류시켜 화학식 2-1로 표시되는 디올 화합물 1.6g을 수득하였다(반응식 1).
[반응식 1]
Figure 112018021002626-pat00030
(B) (A) [화학식 2-1]
실시예 2: 화학식 7의 고분자의 제조
25 ml 둥근플라스크에 실시예 1 에 따라 얻은 화학식 2-1의 디올 화합물 0.50 g, 2,6-다이플루오르벤조나이트릴 (C) 0.15 g, 탄산칼슘 0.6 g, N-메틸-2-피롤리돈 5.00 ml를 첨가한 후, 질소 분위기 하에서 130℃에서 24시간 반응하여 얻은 디올 화합물과 2,6-다이플루오르벤조나이트릴의 중합 반응 생성물인 화학식 7로 표시되는 고분자를 함유하는 고분자 용액을 제조하였다(반응식 2).
[반응식 2]
Figure 112018021002626-pat00031
[화학식 2-1] (C) [화학식 7]
상기 고분자 용액을 물에 침전하여 침전물을 만들었다. 화학식 7로 표시되는 고분자의 분자량은 1만 이상으로 측정되었다(측정 조건: 40℃, 젤 투과 크로마토 그래피, GPC).
실시예 3: 화학식 8의 고분자의 제조
25 ml 둥근플라스크에 실시예 1에 따라 얻은 화학식 2-1의 디올 화합물 0.50 g, 2,6-다이클로로 2-(메틸싸이오) 피리미딘 (D) 0.21 g, 탄산칼슘 0.6 g, N-메틸-2-피롤리돈 5.00 ml를 첨가한 후, 질소 분위기 하에서 100℃에서 6시간 반응하여 디올 화합물과 ,6-다이클로로 2-(메틸싸이오) 피리미딘의 중합 반응 생성물인 화학식 8로 표시되는 고분자를 함유한 고분자 용액을 제조하였다(반응식 3).
[반응식 3]
Figure 112018021002626-pat00032
[화학식 2-1] (D) [화학식 8]
상기 고분자 용액을 물에 침전하여 침전물을 만들었다. 고형화시킨 화학식8의 고분자의 분자량은 1만 이상으로 측정되었다(측정조건: 40℃, 젤 투과 크로마토 그래피(GPC)).
실시예 4: 화학식 7의 고분자를 함유한 고분자 필름의 제조
유리 기판 위에 상기 실시예 2에 따라 제조된 고분자 용액을 캐스팅한 후, 150 ℃에서 24시간 동안 가열하여 두께가 약 10 mm인 고분자 필름을 제조하였다.
실시예 5: 화학식 8의 고분자를 함유한 고분자 필름의 제조
실시예 2에 따라 제조된 고분자 용액 대신 실시예 3에 따라 제조된 고분자 용액을 이용한 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법에 따라 실시하여 고분자 필름을 제조하였다.
평가예 1: NMR 분석
실시예 1에 따라 제조된 화학식 2-1의 디올 화합물에 대한 NMR 분석을 실시하였고, 그 결과를 도 1에 나타내었다. NMR 분석은 600MHz NMR spectrometer manufacturers(Agilent Technologies, Inc. and Bruker BioSpin Corp.)을 이용하였다.
도 1을 살펴보면, 화학적 이동 9.96 ppm에서 a로 표기한 하이드록시기 피크가, 7.342 ppm 에서 c로 표기한 수소의 피크가, 6.859ppm에서 b로 표기한 수소의 피크가, 7.426ppm에서 f로, 7.153ppm에서 d로, 7.014ppm에서 e로 표기한 수소의 피크가 나타나 상기 화학식 2-1의 구조를 갖는 디올 화합물이 형성됨을 확인할 수 있었다.
평가예 2: 적외선 분광 (Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR ) 및 UV 분석
실시예 2 내지 3에 따른 신규 다이올을 이용하여 제조된 고분자 필름에 대하여 적외선 분광 (Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR) 분석을 수행하였고, UV 분석을 통해 투과도를 측정하였다. FTIR 분석은 FTIR spectrometer (Thermo Fisher Scientific, Nicolet 6700)을 이용하였고, UV 분석기로는 Jasco사의 V-670을 이용하였다. 상기 적외선 분광 분석 결과를 도 2에 나타내었고, UV 분석 결과를 도 3에 나타내었다.
도 2를 살펴보면, 나이트릴 피크가 2229 cm-1 에서 나타났으며, 에테르의 대칭적 피크와 비대칭적 피크가 각각 1201 cm- 1 과 1479 cm-1 에서 강하게 나타났다.
도 3을 살펴보면, 실시예 2에 따른 다이올을 이용하여 제조된 실시예 4의 고분자 필름의 투과도는 400nm에서 84.23%, 450nm에서 90.62%로 측정되었다. 또한 실시예 5에의 고분자 필름의 투과도는 400nm 에서 88.03%, 450 nm에서 92.09%로 측정되었다.
평가예 3: 시차주사열량계 분석 및 열중량 분석
실시예 4 및 5에 따라 제조된 고분자 필름에 대하여 시차주사열량계(Differential scanning calorimetry: DSC) 분석을 통해 고분자의 유리전이 온도를 확인하였다. 그리고 상기 고분자 필름의 열 중량 분석(Thermogravimetric analyzer: TGA)을 통해 내열성을 측정하였고 그 결과는 하기 표 1 및 도 4-5에 나타난 바와 같다. 도 4는 고분자의 DSC 분석 결과를 나타낸 것이고, 도 5는 고분자의 TGA 결과를 도시한 그래프이다
SC 분석은 TA Instruments사의 Q50을 이용하였고, 이는 질소 분위기 하에서 분당 10 의 승온 속도로 측정하였으며 상온에서부터 100℃까지 열을 가하며 확인하였다. 그리고 TGA 분석은 TA Instruments사의 Q20을 이용하였다.
상기 고분자 필름은 모두 360℃ 이상의 온도에서 10%의 중량이 감소하는 것을 확인할 수 있으며, 유리전이온도는 150℃ 이상의 온도에서 나타나는 것으로 보였다.
구분 Tg(℃) T5%(℃) T10%(℃)
실시예 4의 고분자 필름 175.87 389.2 399.57
실시예 5의 고분자 필름 153.05 343.63 360.65
표 1에서 Tg는 유리전이온도를 나타내고, T5% 및 T10%는 각각 5% 중량 감소온도 및 10% 중량 감소온도를 나타내며, 필름의 총 중량이 상온에서의 상기 필름 혹은 화합물의 총 중량의 95% 또는 90%로 감소할 때의 온도를 의미한다. 즉, 상온에서의 총 중량에 비해 중량이 5% 또는 10% 감소할 때의 온도를 의미한다.
평가예 4: 광학적 분석
실시예 2 및 3에 따라 제조된 고분자의 광학적 특성 분석을 위해 실시예 4 및 5에 따라 얻은 고분자 필름의 굴절률 및 복굴절을 측정해보았다. ATAGO사의 ABBE 굴절계 DR-M4 장비 및 Prism coupler를 이용해 637nm, 1306nm, 1549nm의 파장 레이저로 각각의 굴절률을 측정해 도 6에 나타내었다. 그리고 하기 표 2는 각 고분자 필름의 637 nm 파장에서의 굴절률 및 복굴절 값을 정리한 표이다.
굴절률 및 복굴절 (@637nm)
굴절률 n 복굴절율(Δn) D(x104)
실시예 4 1.719 0.01141 1.6944
실시예 5 1.720 0.0106 1.7710
비교예 1 1.695 - -
상기 표 2에서 D는 빛의 분산도를 나타내는 지표로서, 코시식으로부터 구한 굴절률 분산계수(dispersion coefficient of refractive index fit by the Cauchy formula(n λ =n ∞ +Dλ-2))를 나타낸다. 그리고 상기 표 2에서 비교예 1은 하기 화학식 9로 표시되는 폴리이미드에 대한 것이다.
[화학식 9]
Figure 112018021002626-pat00033
화학식 9중, R1=
Figure 112018021002626-pat00034
이고, R2=
Figure 112018021002626-pat00035
이고 중합도 n은 고분자의 분자량은 1만 이상이 되도록 제어되었다.
표 2를 참조하여, 실시예 4 및 5에 따라 제조된 고분자 필름은 고분자내에 포함된 분자 굴절률이 높은 황 원자들과 유연한 세그먼트의 도입으로 비교예 1의 폴리이미드와 비교하여 굴절률이 높아졌다.
앞에서 설명된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (11)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 디올 화합물:
    [화학식 1]
    Figure 112018021002626-pat00036

    상기 화학식 1에서, X1 내지 X4는 각각 황(S), 산소(O) 또는 셀레늄(Se)이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 하기 화학식 1a 내지 화학식 1c로 표시되는 화합물 중에서 선택된 하나인 디올 화합물:
    [화학식 1a]
    Figure 112018021002626-pat00037

    [화학식 1b]
    Figure 112018021002626-pat00038

    [화학식 1c]
    Figure 112018021002626-pat00039

    상기 화학식 1a 내지 1c에서, X1 내지 X4는 각각 황(S), 산소(O) 또는 셀레늄(Se)이다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1의 디올 화합물은 하기 화학식 2-1 내지 2-3으로 표시되는 화합물 중에서 선택된 하나인 디올 화합물:
    [화학식 2-1]
    Figure 112018021002626-pat00040

    [화학식 2-2]
    Figure 112018021002626-pat00041

    [화학식 2-3]
    Figure 112018021002626-pat00042
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 디올 화합물과, 둘 이상의 할로겐 원자를 갖는 C6-C30 방향족 화합물의 중합 반응 생성물인 고분자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 둘 이상의 할로겐 원자를 갖는 방향족 화합물이 하기 화학식 3-1 내지 3-4로 표시되는 화합물중에서 선택되는 고분자:
    [화학식 3-1] [화학식 3-2] [화학식 3-3] [화학식 3-4]
    Figure 112018021002626-pat00043
    Figure 112018021002626-pat00044
    Figure 112018021002626-pat00045
    Figure 112018021002626-pat00046

    화학식 3-1 내지 3-4중,
    M은 질소(N)이며,
    R1 및 R2는 서로 독립적으로 Br, Cl 또는 I이고,
    R3 및 R4는 서로 독립적으로 수소, C1-C10의 알킬기, C6-C20의 아릴기, 시아노기, -SCH3, 또는 -SCH2CH3이다.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 할로겐 원자를 갖는 방향족 화합물은 하기 화학식 4로 표시되는 화합물 중에서 선택된 하나 이상인 고분자.
    [화학식 4]
    Figure 112019097548962-pat00047
    Figure 112019097548962-pat00048
    Figure 112019097548962-pat00049
    Figure 112019097548962-pat00050

    Figure 112019097548962-pat00051
    Figure 112019097548962-pat00052
    Figure 112019097548962-pat00053
  7. 제4항에 있어서,
    상기 고분자가 하기 화학식 5로 표시되는 고분자인 고분자.
    [화학식 5]
    Figure 112018021002626-pat00054

    상기 화학식 5중, X1 내지 X4는 서로 독립적으로 황(S), 산소(O), 또는 셀레늄(Se)이고,
    Ar1은 하기 화학식 6-1 내지 6-3으로 표시되는 그룹이고,
    [화학식 6-1] [화학식 6-2] [화학식 6-3] [화학식 6-4]
    Figure 112018021002626-pat00055
    Figure 112018021002626-pat00056

    화학식 6-1 내지 6-4 중, M은 질소(N)이며,
    R3 및 R4는 서로 독립적으로 수소, C1-C10의 알킬기, C6-C20의 아릴기, 시아노기, Br, Cl, I, COOH, -SCH3, 또는 -SCH2CH3이고,
    n은 중합도로서 10 내지 1000의 정수이다.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 디올 화합물과, 둘 이상의 할로겐 원자를 갖는 C6-C30 방향족 화합물의 중합 반응 생성물인 고분자이며, 상기 고분자가 하기 화학식 5로 표시되는 고분자인 고분자:
    [화학식 5]
    Figure 112020027714467-pat00069

    상기 화학식 5중, X1 내지 X4는 서로 독립적으로 황(S), 산소(O), 또는 셀레늄(Se)이고,
    Ar1은 하기 화학식 7로 표시되는 그룹중에서 선택되며,
    [화학식 7]
    Figure 112020027714467-pat00057

    Figure 112020027714467-pat00058

    Figure 112020027714467-pat00059

    n은 중합도로서 10 내지 1000의 정수이다.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 고분자가 하기 화학식 7 또는 8로 표시되는 고분자인 고분자.
    [화학식 7]
    Figure 112018021002626-pat00060

    화학식 7중, n은 중합도로서 10 내지 1000의 정수이고,
    [화학식 8]
    Figure 112018021002626-pat00061

    화학식 8중, n은 중합도로서 10 내지 1000의 정수이다.
  10. 제4항의 고분자를 포함하는 고분자 필름.
  11. 제10항에 있어서
    상기 고분자 필름은 637nm 파장에서 굴절률이 1.71 내지 1.72이고,
    360℃ 이상의 온도에서 상기 고분자의 총 중량이 상온(25℃)에서의 상기 고분자의 총 중량의 90%로 감소하는 고분자 필름.
KR1020180024725A 2018-02-28 2018-02-28 디올 화합물, 이로부터 얻어진 고분자, 이를 포함하는 고분자 필름 KR102116041B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180024725A KR102116041B1 (ko) 2018-02-28 2018-02-28 디올 화합물, 이로부터 얻어진 고분자, 이를 포함하는 고분자 필름

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180024725A KR102116041B1 (ko) 2018-02-28 2018-02-28 디올 화합물, 이로부터 얻어진 고분자, 이를 포함하는 고분자 필름

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190103817A KR20190103817A (ko) 2019-09-05
KR102116041B1 true KR102116041B1 (ko) 2020-05-28

Family

ID=67949624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180024725A KR102116041B1 (ko) 2018-02-28 2018-02-28 디올 화합물, 이로부터 얻어진 고분자, 이를 포함하는 고분자 필름

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102116041B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102431838B1 (ko) * 2020-05-29 2022-08-12 한국과학기술연구원 아크릴레이트 화합물, 폴리아크릴레이트 및 이를 포함하는 폴리아크릴레이트 필름

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101857282B1 (ko) * 2016-07-22 2018-05-11 주식회사 잉글우드랩코리아 패 추출물을 포함하는 화장료 조성물

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Jun-Ho Jang 외, ‘APO-91-Fucoxanthinone Extracted from Undariopsis peteseniana Protects Oxidative Stress-Mediated Apoptosis in Cigarette Smoke-Exposed Human Airway Epithelial Cells’, Mar. Drugs 2016,

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190103817A (ko) 2019-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160194448A1 (en) Window for display device and display device including the same
US9873660B2 (en) Compound, poly(imide-amide) copolymer, and an article including the poly(imide-amide) copolymer
KR20170073977A (ko) 지환족 모노머가 적용된 폴리아믹산 조성물 및 이를 이용한 투명 폴리이미드 필름
Javadi et al. Synthesis and structure–property relationships of novel thiazole‐containing poly (amide imide) s with high refractive indices and low birefringences
You et al. Synthesis and characterization of highly refractive polyimides derived from 2, 7-bis (4′-aminophenylenesulfanyl) thianthrene-5, 5, 10, 10-tetraoxide and aromatic dianhydrides
Liu et al. New poly (amide-imide) s with trifluoromethyl and chloride substituents: Synthesis, thermal, dielectric, and optical properties
Javadi et al. Solution processable polyamides containing thiazole units and thioether linkages with high optical transparency, high refractive index, and low birefringence
Nakagawa et al. Synthesis of highly refractive poly (phenylene thioether) s containing a binaphthyl or diphenylfluorene unit
KR20060048138A (ko) 불소 함유 화합물
Oh et al. Synthesis of colorless and highly refractive Poly (phenylene thioether ether) derived from 2, 7-(4, 4′-diphenol) thiothianthrene
Fang et al. New organic–inorganic hybrid materials: high refractive index polymers based on cyclotriphophazene with high thermostability and transparency
KR102116041B1 (ko) 디올 화합물, 이로부터 얻어진 고분자, 이를 포함하는 고분자 필름
KR102641764B1 (ko) 디아민 화합물, 이를 이용한 폴리이미드 전구체 및 폴리이미드 필름
US20130270494A1 (en) Mercaptofunctional high mubeta eo chromophores and high tg, low optical loss, covalently bonded, high mubeta eo chromophore containing polymers and methods of synthesizing eo materials
Han et al. Synthesis and properties of chlorinated polyimides
KR20170071812A (ko) 폴리이미드 전구체 조성물 및 이로부터 제조된 투명 폴리이미드 필름
KR20200058812A (ko) 디아민 화합물, 이를 이용한 폴리이미드 전구체 및 폴리이미드 필름
US20030065128A1 (en) Optical polyimide precursor, optical polyimide compound and fabricating method thereof
KR20190014481A (ko) 모노머, 중합체, 보상 필름, 광학 필름 및 표시 장치
GB2350116A (en) Polyimide for optical communications
KR20190123631A (ko) 폴리 아미드-이미드, 이를 포함하는 필름, 및 이를 포함하는 전자 소자
KR102103552B1 (ko) 칼코겐계 디아민, 이로부터 형성된 폴리아믹산과 폴리이미드, 상기 폴리이미드를 포함한 폴리이미드 필름
KR102581352B1 (ko) 디아민 화합물, 이를 이용한 폴리이미드계 고분자, 고분자 필름, 디스플레이 장치용 기판 및 광학 장치
KR102546706B1 (ko) 폴리아마이드, 이로부터 형성된 폴리벤조옥사졸 및 폴리벤조옥사졸 필름
KR102683286B1 (ko) 광학용 고분자 및 이를 포함하는 렌즈

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right